高阶相位调制瑞利BOTDA温度/应变测量方法及其测量装置，利用任意波形发生器驱动的相位调制器对脉冲基底光和脉冲信号光进行高阶相位调制，经过高阶相位调制的脉冲基底光在传感光纤中产生的不同相位关系的背向瑞利散射光作为探测光与每一个对应的同步相位高阶相位调制脉冲泵浦光发生受激布里渊散射作用，作用后携带传感信息不同相位关系的探测光经光电检测器检测和数据采集卡采集后传入计算机进行解调和处理。该方法将高阶相位调制技术引入到瑞利布里渊光时域分析系统中，不仅可以有效抑制相干瑞利噪声，提高系统的信噪比和测量精度，而且能够延长传感距离，减少测量所需时间。